Устройство для считывания информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее видеоусилитель , соединенный с датчиками сигналов изображения, входы которого подключены к генератору развертки, с блоком видеоконтроля, с пороговым элементом, с синхрогенератором, под-, ключенным к генератору развертки, к регистру сдвигд и к элементу задержки , с формирователем импульсов, подключенным к элементу задержки и к первому счетчику, другой вход которого соединен с генератором развертки ., подключенным к элементу задержки , а выход первого счетчика соеди1 ен с первым блоком элементов И, первый элемент И, -входы которого соединены с регистром сдвига , а выход подключен к видеоусилителю и к одному входу первого триггера , второй элемент И, входы которого соединены с пороговым элементом и с первым блоком элементов И, а выход подключен к одному входу первого элемента ИЛИ, блок управления, подключенный к первому триггеру, к второму блоку элементов И и к одному входу блока вычитания, другой вход которого соединен с вторым счетчиком, а выход подключен к первому блоку памяти, второй блок памяти, один вход которого соединен с блоком управления , подключенным к первому блоку элементов И и к одному входу вто-. рого элемента ИЛИ, и третий элемент И, один вход которого соединен с вторым триггером, а выход подключен к одному входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, введены четвертый элемент И, входы которого соедин ены с синхрогенератором и с одним выходом первого триггеS ра, другой вход которого подключен (Л к выходу второго элемента ИЛИ, вход которого соединен с вторым блоком элементов И, подключенным к блокам памяти, третий счетчик, соединенный с выходом четвертого элемента И, пятый элемент И, входы которого соединены с выходом первого элемента И и первого триггера, а выход под00 ключен к одному входу второго триг4 . гера, другой вход которого соединен 00 с выходом первого элемента ИЛИ, комсо мутатор режимов, подключенный к ге00 нератору развертки, к датчику сигналов изображения и к третьему счетчику , выход которого соединен с другим входом второго блока элементов И, и шестой элемент И, входы которого подключены к выходам первого триггера и синхрогенератора, а выход соединен с другими входами первого элемента ИЛИ, второго и третьего счетчиков.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) И

Зов" 06 К 11/00

1 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3519008/18-24 (22) 07.12.82 .(46) 07.04.84. Бюл. Ф 13 (72) А.В. Балягин, A.Ï. Афанасьев, В,M. Гуров и С.И. Верещагин (53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М - 883936, кл. G 06 К 11/00, 1977.

2. Патент США - 3967243, кл. 340-146.3, опублик. 1976 (прото.тип) . .(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ИНФОРМАЦИИ, содержащее видеоусилитель, соединенный с датчиками сигналов изображения, входы которого подключены к генератору развертки, с блоком видеоконтроля, с пороговым элементом, с синхрогенератором, под.ключенным к генератору развертки, к регистру сдвига и к элементу задержки, с формирователем импульсов, подключенным к элементу задержки и к первому счетчику, другой вход которого соединен с генератором развертки, подключенным к элементу задержки, а выход первого счетчика соединен с первым блоком элементов И, первый элемент И, .входы которого соединены с регистром сдвига, а выход подключен к видеоусилителю и к одному входу первого триггера, второй элемент И, входы которого соединены с пороговым элементом и с первым блоком элементов И, а выход подключен к одному входу первого элемента ИЛИ, блок управления, подключенный к первому триггеру, к второму блоку элементов И и к одному входу блока вычитания, другой вход которого соединен с вторым счетчиком, а выход подключен к первому блоку памяти, второй блок памяти, один вход которого соединен с блоком управления, подключенным к первому блоку элементов И и к одному входу второго элемента ИЛИ, и третий элемент

И, один вход которого соединен с вторым триггером, а выход подключен к одному входу второго счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, введены четвертый элемент И, входы которого соединены с синхрогенератором и с одним выходом первого триггера, другой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, вход которого соединен с вторым блоком элементов И, подключенным к блокам памяти, третий счетчик, соединенный с выходом четвертого элемента И, пятый элемент И, входы которого соединены с выходом первого элемента

И и первого триггера, а выход подключен к одному входу второго триг.гера, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, коммутатор режимов, подключенный к генератору развертки, к датчику сигналов изображения и к третьему счетчику, выход которого соединен с другим входом второго блока элементов

И, и шестой элемент И, входы которого подключены к выходам первого триггера и синхрогенератора, а выход соединен с другими входами первого элемента ИЛИ, второго и третьего счетчиков.

1084838

ЗО.Наиболее близким к изобретению является устройство для считывания информации, содержащее датчик сигналов изображения, соединенный с

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в част ности к устройствам для считывания информации, и может быть использовано при автоматической обработке различных картин и графиков.

Известно устройство для считывания информации, содержащЕе датчик изображения, выход которого подключен к первому входу видеоусилителя, 10 первый выход видеоусилителя подключен к входу порогового элемента, второй выход — к входу видеоконтрольного устройства, а второй вход— к первому выходу синхрогенератора 15 и первому входу регистра сдвига, третий вход — .к первому входу элЕмента задержки и к второму выходу синхрогенератора, третий выход синхрогенератора подключен к входу генера- 20 тора развергки, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены к соответствующим входам датчика изображения, четвертый выход синхрогенератора 25 подключен к второму и третьему входам регистра сдвига, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого подключен к четвертому входу видеоусилителя, пятый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, вход формирователя импульсов подключен к выходу элемента задержки, блок управления первый выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый счетчик выходы которого подключены к соответствующим входам первого блока совпадений, выход пер- 40 вого блока совпадений подключен к первому входу второго элемента И, первый элемент ИЛИ выход которого подключен к первому входу второго триггера, выход которого подключен 45 к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу вычитателя, выход вычитателя подключен к первому входу первого блока памяти, второй блок памяти, третий счетчик, четвертый и пятый элементы И, второй элемент ИЛИ f1) .

Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности. генератором развертки, подключенным к синхрогенератору, с видеоусилителем, подключенным к блоку видеоконтроля, к пороговому элементу, к формирователю импульсов, к первому счетчику и к первому элементу И, соединенному с регистром сдвига, элемент задержки, подключенный к синхрогенератору, первый и второй блоки совпадения, соединенные с первым счетчиком и с блоком управления соответственно, второй элемент И, соединенный с пороговым элементом, с первым блоком элементов И с одним входом первого элемента ИЛИ, триггеры, входы одного из которых соединены с блоком управления и с выходом первого элемента И, а выход рруРого подключен к третьему элементу И, соединенному с вторым счетчиком и с синхрогенератором, вычитающий блок, подключенный к блоку управления и к .второму счетчику, а выход соединен с первым блоком памяти, и второй блок памяти, подключенный к блоку управления, соединенному с вторым элементом ИЛИ (21 ..

Недостаток известного устройства заключается в недостаточно высокой точности.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее видеоусилитель, соединенный с датчиками сигналов изображения, входы, которого подключены к генератору развертки, с блоком видеоконтроля, с пороговым элементом, с синхрогенератором, подключенным. к генератору. развертки, к регистру сдвига и к элементу задержки, с формирователем импульсов, подключенным к элементу задержки и к первому счетчику, другой вход которого соединен с генератором развертки, подключенным к элементу задержки, а выход первого счетчика соединен с первым блоком элементов И, первый элемент И, входы которого соединены с регистром сдвига, а выход подключен к видеоусилителю и к одному входу первоro триггера, второй элемент И, входы которого соединены с пороговым элементом и с первым блоком элементов И, а выход подключен к одному входу первого элемента ИЛИ, блок управления, подключенный к первому

1084838 триггеру, к второму блоку элементов

И и к одному входу блока вычитания, другой вход которого соединен с вторым счетчиком, а выход подключен к первому блоку памяти, второй блок памяти, один вход которого соединен с блоком управления, подключенным к первому блоку элементов И и к одному входу второго элемента ИЛИ, и третий элемент И, один вход кото- 10 рого соединен с.вторым триггером, а выход подключен к одному входу второго счетчика, введены четвертый элемент И, входы которого соединены с синхрогенератором и с одним выхо- 15 дом первого триггера, другой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, вход которого соединен с вторым блоком элементов,И, подключенным к блокам памяти, тре- 20 тий счетчик, соединенный с выходом четвертого элемента И, пятый элемент

И, входы которого соединены с выходом первого элемента И и первого триггера, а выход подключен к одному 25 входу второго триггера, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, коммутатор режимов, подключенный к генератору развертки, к датчику сигналов изображения и к 50 третьему счетчику, выход которого соединен с другим входом второго блока элементов И, и шестой элемент

И, входы которого подключены к выходам первого триггера и синхрогене- 35 ратора, а выход соединен с другими входами первого элемента ИЛИ, второго и третьего счетчиков.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы.

Устройство включает датчик 1 сигналов изображения, видеоусилитель 2 (ВУС), пороговый элемент 3, блок 4 45 видеоконтроля, синхрогенератор 5, регистр б сдвига, формирователь 7 импульсов, элемент 8 задержки, генератор 9 развертки, первый 10, второй 11 и третий 12 счетчики, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17 и шестой 18 элементы И1 коммутатор 19 режимов, блок 20 управления, содержащий узел 21 управления и генератор 22 одиночных импульсов, первый 23 и второй 24 блоки элементов И, первый 25 и второй 26 блоки памяти, первый 27 и второй 28 элементы ИЛИ, блок 29 вычитания, первый 30 и второй 31 триггеры.

Устройство работает следующим образом.

С включением питания в начальный момент времени генератор 22 вырабатьг вает импульс (фиг. 24), поступающий через элемент ИЛИ 28 на вход триггера 30, который вырабатывает сигнал (фиг. 2 ), запирающий элементы И 16 и 17 и сигнал (фиг. 2e), отпирающий элемент И 18.

В синхрогенераторе 5 формируются сигнал синхронизации (фиг. За), гасящий сигнал (фиг. Зб), кадровый гасящий импульс (фиг. 25) и специальные импульсы, предназначенные для управления генератором 9 развертки, которые подаются на вход генератора 9.

Генератор 9 развертки вырабатывает импульсные последовательности, предназначенные для управления работой секции накопления, секции памяти и выходного регистра датчика 1 изображения. Сигналы управления секцией памяти и выходным регистром поступают непосредственно на входы датчика 1.

Одновременно сигнал управления одной из фаз выходного регистра поступает на, счетный вход счетчика 10. Импульсные последовательности управления секцией накопления подаются на входы коммутатора 19 режимов накопления.

Одновременно на другой вход коммутатора 19 поступает код с выхода счетчика 12, соответствующий одному из режимов накопления фотогенерированных зарядов.

Под действием кода с выхода счетчика 12 импульсы, поступающие с выхода генератора 9 развертки, преобразуются таким образом, что накопление фотогенерированных зарядов осуществляется, например, под первой фазой прибора с зарядовой связью 1.

Выходной сигнал датчика 1 изображения поступает на первый вход ВУС 2.

Гасящий сигнал приемника (фиг. 36 ) поступает на второй вход видеоусилителя 2 и на элемент 8 задержки. Сигналом с выхода элемента 8 задержки .запускается формирователь 7 импуль- сов, который вырабатывает импульсы (фиг. 3 о ), длительность которых определяется необходимой шириной вертикальной измерительной отметки на экране блока 4. Импульсом (фиг. 35) обнуляется счетчик 10 в момент вре1084838 мени t . Одновременно импульс (фиг. 3 ) поступает на вход ВУС 2.

Сигнал синхронизации (фиг. Зс1) подается на первый вход регистра 2 сдвига, на третий вход видеоусилите-ля 2 и на вход элемента 15 И.

Кадровым гасящим импульсом . (фиг. 23) осуществляются, сброс регистра 6 сдвига и через элемент И 18 устеновка в исходное состояние счетчиков 11 и 12 и через элемент ИЛИ 27 триггера 31. Б следующий момент времени заканчивается импульс (фиг. 2В, удерживающий регистр 6 в обнуленном состоянии. Триггера регистра 6 после- 15 довательно переключаются под действием импульсов (фиг. За). В момент времени t с выхода предпоследнего разЭ ряда регистра 6 подается импульс на второй вход элемента И 13 на первый 20 вход которого поступает сигнал с инверсного выхода последнего разряда ,регистра 6 °

С выхода элемента И 13 импульс (фиг. 2 о), предназначенный для фор- 25 мирования горизонтальной измерительной отметки, подается на четвертый вход ВУС 2, на вход синхронизации триггера 30 и на вход элемента И 17.

В видеоусилителе происходит заме- 30 шивание сигнала с выхода датчика изображения и импульсов (фиг. 2, Фиг, 30, и Ъ ). С второго выхода

ВУС 2 на вход блока 4 подается сигнал изображения с замешанными в него им- 3 пульсами измерительных отметок, гасящими и синхронизирующими импульсами.

Исследуемое изображение, например, фонограмма магнитной ленты или интерферограмма оптической поверхности проецируется на датчик 1 таким образом, чтобы направление полос было перпендикулярно. вертикальной измерительной отметке на экране блока 4 и цараллельно горизонтальной измерительной отметке.

Оановременно с выхода блока 20 на блок 24 подается код, соответствующий количеству используемых режимов накопления, и на блок 23 код, соответствующий горизонтальной координате считываемого элемента иэображения.

В начале каждой строки счетчик 10 обнуляется импульсом (фиг. З ). Затем осуществляется регистрация счет- 5S чиком 10 импульсов строчной развертки датчика 1 (импульсов управления выходным регистром). К моменту времени в счетчике 10 записывается количество импульсов, соответствующее ко ду горизонтальной координаты, и на выходе блока 23 вырабатывается импульс (фиг. 33), поступающий на вход элемента И 14.

С подачей сигнала "Начало измерений, например, после включения оператором соответствующей кнопки управления в момент времени t.4 на первый вход триггера 30 поступает импульс (фиг. 22).

В момент времени t на третий вход триггера 30 поступает импульс .(фиг. 2b). Триггер 30 опрокидывается.

С первого выхода триггера 30 на вход элементов И 16 и 17 подается отпирающий импульс (фиг. 2q), а с второго выхода триггера 30 на первый вход элемента И 18 — запирающий импульс. (фиг. 2e). Импульс (фиг. 2Ь) проходит через элемент И 17 и второй вход триггера 31. Триггер 31 опрокидывается. С выхода триггера 31 подается сигнал (фиг. 2X) отпирающий элемент И 15. Строчные синхрониэирующие импульсы (фиг. Зо) проходят через элемент И 15 на счетный вход счетчика 1 1.

С цервого выхода ВУС 2 усиленный сигнал изображения поступает на вход порогового элемента 3. При появлении в сигнале изображения исследуемой точки изображения объекта срабатывает пороговый элемент 3. С выхода элемента 3 отпирающий импульс (фиг.З ) поступает на вход элемента И 14. Через элемент И 14 и элемент ИЛИ 27 на вход триггера 31 поступает в момент времени t> импульс (фиг. 38).

Этим импульсом опрокидывается триггер 31, С выхода триггера 31 подается сигнал (фиг, 2i) запирающий элемент И 1 5.

В следующий момент времени изменяется код на выходе счетчика 12 под воздействием импульса (фиг. 25), по,ступающего на счетный вход счетчика

12 через элемент И 16, изменившийся код с выход счетчика 12 поступает на коммутатор 19 режимов накопления.

В коммутаторе 19 осуществляется изменение режима накопления фотогенерированных датчиком изображения зарядов

При этом коммутация сигналов, поступающих с генератора 9 развертки, осуществляется, например, таким об1084838 разом, что накопление фотогенерированных зарядов происходит одновременно под первой и второй фазой датчика 1 изображения, т.е. центр накопления фотогенерированных зарядов смещается на 1/6 часть светочувствительного элемента датчика изображения.

В момент времени t триггер 31 опрокидывается под воздействием им пульса (фиг, 2Ь). С выхода триггера

31 подается сигнал (фиг. 24), отпирающий элемент И 15. Строчные синхронизирующие импульсы (фиг. 30) проходят через элемент И 15 на счетный 15 вход счетчика 11.. Одновременно в счетчик 10 записывается количество импульсов с выхода генератора 9 развертки, соответствующее коду горизонтальной координаты. На выходе 20 блока 23 вырабатывается импульс (фиг. Зг), поступающий на вход элемента И 14. При появлении в сигнале изображения исследуемой точки изображения объекта срабатывает пороговый элемент 3. С выхода элемента 3 отпирающий импульс поступает на вход элемента И 14. Импульс (фиг. 38)

t проходит в момент времени t> через элемент И 14 и элемент ИЛИ 27 íà 30 вход триггера 31. Триггер 31 опрокидывается. С выхода триггера 31 подается сигнал (фиг. 2ж); запирающий элемент И 15.

С приходом следующего кадрового гасящего импульса (фиг. 2о) изменяется код на выходе счетчика 12. Изменившийся код с выхода счетчика 12 поступает на коммутатор 19. В коммутаторе 19 осуществляется изменение gp режима накопления фотогенерированных датчиком 1 зарядов. При этом коммутация сигналов, поступающих с генератора развертки, осуществляется, например, таким образом, что накопление. 45 фото ген ерир о в ан ныл .з арядов происходит под второй фазой датчика 1 изображения, т.е. центр накопления фотогенерированных зарядов смещается еще

-на 1/6 часть светочувствительного элемента датчика изображения.

Считывание продолжается аналогичным образом до тех пор, пока в счет\ чик 12 не запишется количество кад ровых гасящих импульсов (фиг. 25), соответствующее коду количества циклов считывания, поступающему с блока 20. Количество циклов считывания принимается равным выбранному количеству режимов накопления фотогенерированных зарядов. Накопление, например, осуществляется сначала под первой фазой, затем одновременно под первой и второй, под второй, под второй и третьей, под третьей, под третьей и первой. При этом при каждом изменении релснма накопления сдвигается на 1/6 часть фоточувствительного элемента центр накопления фотогенерированных зарядов. B момент времени

t код на выходе счетчика 12 оказы9 вается равным коду, поступающему с выхода блока 20. В блоке 24 вырабатывается импульс (фиг. 2h). Импульс (фиг. Zn) через элемент ИЛИ 28 поступает на вход триггера 30. Триггер 30 опрокидывается, элементы A 16 и 17 запираются и отпирается элемент И 18.

Одновременно импульс проходит на входы блоков 25 и 26, разрешая запись из блока 20 кода горизонтальной координаты, а с выхода блока 29 - кода вертикальной координаты. Код вертикальной координаты получается вычитанием в блоке 29 из кода, поступающего с выхода счетчика 11 заданного числа циклов накопления.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает считывание информации о координате исследуемой точки объекта с учетом пространственного расположения всех возможных центров накопления фотогенерированных зарядов. При этом на одном элементе матрицы ПЗС обеспечивается образование нескольких центров накопления, пространственное расположение которых определяется распределением потенци-, алов между фазами фоточувствительных элементов, т.е. предлагаемое изобретение позволяет получить более точную информацию.

Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.

1084838

1084838

Составитель Т. Ничипорович

Редактор И. Шулла Техред М,Гергель

Корректор 0. Билак

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2017/46 Тираж 699

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5